沿海盾构隧道混凝土中氯离子渗透的加速试验方法探讨研究_张伟.pdf
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1、广东土木与建筑GUANGDONG ARCHITECTURE CIVIL ENGINEERING2023年3月第30卷 第3期MAR 2023Vol.30 No.3DOI:10.19731/j.gdtmyjz.2023.03.027作者简介:张伟(1989-),男,硕士研究生,工程师,主要从事隧道及地下建筑工程勘察设计工作。E-mail:0引言钢筋混凝土耐久性的主要影响因素之一是“氯盐腐蚀”1。氯盐腐蚀是指混凝土中存在氯离子,破坏钢筋的钝化膜,使钢筋处于易腐蚀(锈蚀)状态的现象。另外,钢筋的腐蚀会成造成截面缺损、导致保护层混凝土剥落,降低混凝土结构物的耐久性能。而在施工现场,混凝土中氯离子来源,
2、可分为混凝土材料自身存在的或者在运行阶段中外界环境带来的氯离子2-3。特别是在沿海环境的建筑物,氯盐环境引起的盐害灾害在海岸地区更为严重4-6。为了使沿海建筑物可以长周期安全运行,必须关注氯盐对混凝土钢筋侵蚀的问题。目前国内外对混凝土中氯离子渗透加速实验研究过程中,还没有形成一个标准化的试验方法,实验条件各不相同。因此,有必要就不同的加速实验的方法对氯离子渗透的影响进行对比研究,为科学有效的措施选择混凝土的耐久性研究提供参考基础。1氯离子干湿交替循环试验1.1干湿交替循环条件试件首先在水中和空气中分别养护 4 周(均为20)后进行氯离子干湿交替循环实验。干湿交替循环实验的实验环境为将试件分别浸
3、泡在 3%浓度的NaCl 溶液中(湿润)和将试件放置于室温条件中(干燥)。以7 d为一个周期重复往返地进行干湿循环试验。不同的干湿交替循环条件如表1所示,可以看出条件A和条件D的湿润时间相同并且长于条件B和条件C。虽然条件A的湿润时长与条件D的湿润时长一致,然而在一次循环周期内(7 d)条件A和条件D的循环次数不同。本文研究了10个干湿交替循环作用下的氯离子的变化结果。沿海盾构隧道混凝土中氯离子渗透的加速试验方法探讨研究张伟1,2(1、中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063;2、水下隧道技术国家地方联合工程研究中心武汉430063)摘要:某沿海盾构隧道工程所处环境属于典型的亚热带海洋性
4、季风气候,年平均气温约为22.5,年平均相对湿度约为82,具有气温高、湿度大、盐度高的特点,混凝土结构的腐蚀环境严酷,耐久性问题突出。通过对混凝土中氯离子渗透的加速试验方法进行对比研究,分析其氯离子在混凝土加速实验中的影响因素,结果表明在渗透深度为5 mm时,干燥2 d时,渗透面的氯离子含量呈现W/C60%W/C50%,但在干燥34 d时渗透面的氯离子含量呈现出W/C50%W/C60%。而在渗透深度在15 mm以上时的氯离子含量与加速条件无关,W/C50%W/C60%。关键词:混凝土;氯离子;耐久性;加速实验中图分类号:TU375.2文献标志码:A文章编号:1671-4563(2023)03-
5、116-03Accelerated Test Method for Chloride Ion Penetration in ConcreteAccelerated Test Method for Chloride Ion Penetration in Concrete of Coastal Shield Tunnelsof Coastal Shield TunnelsZHANG Wei1,2(1、China Railway Siyuan Survey and Design Group Co.,Ltd.Wuhan 430010,China;2、National-Local Joint Engin
6、eering ResearchCenter of Underwater Tunnelling TechnologyWuhan 430063,China)AbstractAbstract:The environment of a coastal river-crossing project belongs to a typical subtropical maritime monsoon climate,with an averageannual temperature of about 22.5 and an annual average relative humidity of about
7、82%,which has the characteristics of high temperature,high humidity and high salinity,and the corrosion environment of concrete structures is harsh and the durability problem is prominent.The results show that when the penetration depth is 5 mm,the chloride ion content changes appear,and the W/C is
8、60%50%whendrying for 2 days,but 50%60%when drying for 34 days.The chloride ion content at a penetration depth of more than 15 mm is independent of the acceleration conditions,and the W/C is 50%60%.Key wordsKey words:concrete;chloride ions;durability;accelerated experiments表1混凝土干湿循环条件Tab.1Concrete Dr
9、y-wet Cycle Situation条件ABCD1湿湿湿湿234干干5干湿6干7干116张伟:沿海盾构隧道混凝土中氯离子渗透的加速试验方法探讨研究MAR 2023 Vol.30 No.32023年3月 第30卷 第3期1.2试件制作及试验水泥采用广东梅州产的 P.O 42.5 水泥(密度:3.16 g/cm3,比表面积:3 316 cm2/g,氯离子量:0.021%);细骨料为天然河沙,细度模数为2.5;粗骨料采用连续级配碎石,最大粒径为 20 mm。搅拌水使用自来水(氯离子量:4.9 mg/L),化学外加剂使用木质素磺酸类AE减水剂。氯离子干湿交替循环试验所采用的试件尺寸为100 mm
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